4. Construction dans des sols faibles et saturés d'eau.
4.1 Principe de calcul et conception des fondations.
Les sols faibles saturés d'eau comprennent les sols hautement compressibles saturés d'eau qui, à des taux normaux d'application de charges sur les fondations, perdent leur résistance, ce qui entraîne une diminution de leur résistance au cisaillement et une augmentation de la compressibilité. Un sol argileux faible est un système structuré dispersé avec des liaisons structurelles de type coagulation, capables de passer d'un état solide à un état liquide si elles sont perturbées. L'état fluide du sol est déterminé par le degré de rupture des liaisons structurelles. Lors du calcul du tassement de fondations en argile saturées d’eau hautement compressibles, il devient nécessaire de prendre en compte le fluage, la déformabilité non linéaire et la perméabilité. L'application cyclique de charges, par exemple dans les ascenseurs, modifie les propriétés de résistance et de déformation des sols de fondation au fil du temps. Un chargement inégal des silos individuels entraîne des déformations inégales importantes. Les experts recommandent un chargement et un déchargement initiaux uniformes des ascenseurs.
Les sols argileux (limons, sols argileux rubanés, sols macroporeux et tourbeux saturés en eau, etc.) sont souvent classés parmi les sols faiblement saturés en eau. E≤ 5 MPa et s r≥ 0,8, ϕ = 4 … 10°, Avec= 0,006 ... 0,025 MPa.
Les valeurs des coefficients de filtration dans les directions verticale et horizontale diffèrent jusqu'à 10 fois. Le sédiment total est divisé en une partie décrite par la théorie de la consolidation par filtration et une partie décrite par des procédés de consolidation secondaire.
Lors de la conception de fondations peu profondes, il est nécessaire de limiter :
Limites moyennes de précipitations ;
Différences relatives de tassement des fondations adjacentes avec des valeurs limites ;
Les débits de sédiments sont acceptables.
Lorsque les ondes sismiques traversent un sol faiblement imperméable, une pression interstitielle apparaît et les caractéristiques de résistance du sol diminuent. Dans ces conditions, il est recommandé d'utiliser des pieux à crémaillère avec coupe complète dans les sols meubles et reposant sur les sols solides. De plus, il est possible d'utiliser des coussins de sable, des fentes de drainage avec des remblais de chargement, des tas de chaux, suivis d'un compactage du sol avec des dameurs lourds.
Dans le cas où les méthodes de compactage et de renforcement ne produisent aucun effet et que le tassement dépasse la limite, des mesures constructives sont nécessaires. Il s'agit notamment de : augmenter la rigidité des bâtiments en découpant les joints sédimentaires en blocs séparés ; augmenter la rigidité de chaque bloc en installant du béton armé monolithique ou des fondations monolithiques préfabriquées ; installation de ceintures en béton armé ou métalliques ou de joints renforcés ; installation de diaphragmes rigides, par exemple horizontaux en dalles ; augmenter la flexibilité et la souplesse des bâtiments et des structures flexibles.
Les tassements de fondations sont calculés à l'aide de schémas de conception sous la forme d'un espace linéairement déformé ou d'une couche linéairement déformable. La limite des strates compressibles est déterminée à une profondeur où les contraintes supplémentaires sont égales à 3 kPa - pour les limons, et pour les sols tourbeux à une profondeur où la pression supplémentaire par rapport à la pression naturelle est égale à la résistance structurelle.
Un tassement supplémentaire des fondations sur des fondations composées de sols saturés d'eau ou de sols organo-minéraux dû à la décomposition d'inclusions organiques ne peut pas être pris en compte si pendant la durée de vie de l'ouvrage le niveau de la nappe phréatique ne diminue pas
4.2 Méthodes de compactage des bases.
Chargement du filtre. Compactage efficace avant la construction des sols faiblement saturés d’eau. À cet effet, une charge filtrante est prévue. Le temps de compactage d’un sol saturé d’eau est presque directement proportionnel au carré de la distance jusqu’à la surface de drainage. Pour réduire la distance de déplacement de l'eau pressée, des drains verticaux de sable d'un diamètre de 0,4 ... 0,6 m sont installés à une distance de 2,5 m les uns des autres. Les drains verticaux du dessus sont combinés avec un lit de filtration de sable 0,6 . .. 1 m d'épaisseur.
Avec une épaisseur de sols argileux faibles allant jusqu'à 7 m, des tranchées de drainage sous forme de tranchées de 0,6 à 0,8 m de large et jusqu'à 5,5 m de profondeur peuvent être efficaces. Les tranchées sont remplies de sable et un coussin horizontal est coulé dessus. eux. Des fentes de drainage continues sont installées là où un sol de drainage bon marché est disponible.
Dans certains cas, il est économique d'utiliser des drains en matériaux artificiels, par exemple des drains en carton. Ils sont fabriqués à partir de carton à trois couches non collé d'une section de 3 × 100 mm. Le coefficient de filtration d'un drain en carton est de 10-3 ... 10-1 cm/s, ce qui est 100 ... 1000 fois supérieur aux coefficients de filtration d'un sol faiblement saturé d'eau.
Le tassement final d'une couche de sol biogénique ou de limon à l'état stabilisé, dû à la couche de sable lavée et coulée, est calculé à l'aide de la formule
s = 3ph/ (3E+ 4p), (3.1)
Où p- pression du sol sableux à la surface d'un sol biogénique faiblement saturé d'eau ou de limon, kPa ; h– épaisseur de la couche de sol biogénique ou de limon ; E– module de déformation du sol ou des boues biogéniques à pleine capacité d'humidité, kPa.
Le tassement des sols hautement compressibles dépend du moment de la consolidation et du drainage des fondations. Tassement d'un socle non drainé chargé d'un remblai filtrant à un instant donné.
Oreillers de sable. En pratique, pour réduire la taille et les irrégularités des tassements des fondations, des coussins de sable allant jusqu'à cinq mètres d'épaisseur sont souvent installés. Avec leur aide, il est possible de réduire la profondeur des fondations et de répartir la pression sur une plus grande surface, réduisant ainsi la taille des fondations. Les coussins de sable sont fabriqués à partir de sable à grains moyens et grossiers, de pierre concassée, de gravier et d'un mélange gravier-sable.
Tas de chaux. Dans certains cas, il est conseillé d’utiliser des tas de chaux. Sous la protection de tuyaux de tubage, des puits d'un diamètre de 30 à 50 cm sont creusés dans le sol et remplis d'une couche d'environ un mètre de chaux vive. Un dameur pesant 300...400 kg est descendu dans le boîtier et le compactage est effectué. Une couche de chaux est à nouveau coulée et compactée, etc.
Le sol est compacté lors de l'immersion du tuyau et après compactage de la chaux. Lorsque la chaux vive interagit avec l’eau interstitielle, une extinction se produit. En conséquence, le diamètre du tas de chaux augmente de 60 à 80 % et le sol autour du tas est encore plus compacté. De plus, lors de l'extinction de la chaux, une grande quantité de chaleur est libérée. La température monte jusqu'à 200 °C. En conséquence, l'humidité du sol environnant diminue et les caractéristiques de résistance augmentent. Ensuite, le compactage superficiel du sol est effectué à l’aide de dameuses lourdes.
Les tas de sable sont construits en enfonçant un tuyau métallique à extrémité fermée dans le sol. La cavité est remplie de sable et soigneusement compactée. Une zone compactée de sol mou d'un diamètre allant jusqu'à un mètre et demi est formée autour du puits du pieu (avec un diamètre de pieu de 0,4 ... 0,5 m).
Traitement électrochimique. En pratique, le traitement électrochimique des sols est parfois utilisé pour augmenter la capacité portante des fondations des ouvrages, créer des barrières lors du creusement de fosses et de tranchées et lutter contre les soulèvements dus au gel et les glissements de terrain. Ils sont utilisés pour renforcer tous types de sols ayant un coefficient de filtration inférieur à 0,5 m/jour (sables fins et limoneux, limons sableux, limons, argiles, limons, tourbes décomposées). Le traitement électrochimique est divisé en : électroséchage, traitement électrolytique et électrosilicatisation. Un durcissement irréversible à long terme peut être obtenu en introduisant des additifs chimiques.
Le renforcement du sol est dû à des processus électrochimiques et de formation de structures se produisant dans le sol argileux lorsqu'un courant électrique continu le traverse et que des électrolytes y sont introduits.
Fondations sur pieux. Ils sont utilisés lorsque l'épaisseur des sols faibles est relativement faible (jusqu'à 12 m), reposant sur des sols forts. Les pieux traversent complètement un sol faible et reposent sur un sol solide. Lors du battage des pieux, la pression interstitielle augmente fortement, ce qui entraîne une diminution de la capacité portante du pieu. Au fil du temps, la pression interstitielle diminue jusqu'à presque zéro et la capacité portante du pieu augmente.
Dans des conditions de fondation argileuse faible, un frottement négatif peut se produire. Le sol qui se dépose autour du tas le charge. L'ampleur du frottement négatif peut atteindre 500 kN.
Les raisons peuvent être :
Aménagement de l'espace avec literie ;
Charger la surface avec des charges utiles à action prolongée ;
Chargement de sols meubles dans les allées et les rues avec ajouts périodiques lors des réparations de la chaussée ;
Modifications de la densité du sol en raison de la baisse des niveaux des eaux souterraines ;
Effets dynamiques au sol des transports lourds et des installations industrielles ;
Manifestations de processus conduisant au compactage constant des jeunes sols mous.
Les forces de frottement négatives sont prises en compte jusqu'à la profondeur à laquelle les valeurs de tassement du sol proche du pieu dépassent la moitié de la valeur de tassement maximale de la fondation. Résistances du sol calculées Fi pris pour la tourbe, le limon, le sapropel Fi=5 kPa.
Si à l'intérieur du pieu se trouvent des couches de tourbe de plus de 30 cm d'épaisseur et que la zone proche de la fondation peut être surchargée, alors la résistance calculée Fi pour les sols situés au-dessus de la base de la couche inférieure de tourbe, on prend ce qui suit :
a) pour litière jusqu'à deux mètres de hauteur, pour litière de sol et couches de tourbe égales à 0, pour sols minéraux de composition naturelle - selon le tableau ;
b) pour litière de deux à cinq mètres - pour sols, y compris litière égale à 0,4 F, mais avec le signe « – », pour la tourbe – (–5 kPa) ;
c) pour les remblais de plus de cinq mètres – pour les sols, y compris les remblais – par, mais avec le signe « – », pour la tourbe – (–5 kPa).
Dans la partie inférieure des pieux, où le tassement du sol proche du pieu après l'érection et le chargement de la fondation est inférieur à ½ [ su], Où su– tirant d'eau maximum, valeurs de conception Fi considéré comme positif, et pour la tourbe, le limon, le sapropel – 5 kPa.
Dans le cas où la consolidation du sol à partir du remblai est terminée, la résistance du sol le long de la surface latérale du pieu peut être considérée comme positive, quelle que soit la présence de couches de tourbe, pour lesquelles F= 5kPa.
Lors de l'enfoncement de pieux dans des sols fragiles, la résistance de ces derniers diminue en raison de la destruction des liaisons structurelles et de la redistribution de l'eau dans les pores du sol. Le temps de « repos » des pieux, correspondant au durcissement du sol, t≈ 1,5IP(IP– indice de plasticité). Pour augmenter la capacité portante des pieux, leurs fûts sont élargis en partie supérieure, médiane et au niveau de l'extrémité inférieure. Dans ce dernier cas, le calcul des pieux basé sur la résistance du tronc doit être effectué en tenant compte de la flexion longitudinale. Lorsqu'une couche de sol faible se stabilise, une friction négative apparaît.
Pour réduire les forces de friction négative, des revêtements spéciaux sont utilisés. En pratique, les cas suivants sont possibles :
la couche hautement compressible est située en surface ; à une certaine profondeur se trouve une couche de sol hautement compressible, recouverte
plus durable; l'épaisseur est constituée d'une alternance de couches de sols hautement compressibles et relativement peu compressibles.
À des gradients de pression et des taux de filtration critiques, une sortie de filtration du sol est possible. En pratique, l'érosion de contact du sol est observée par un écoulement de filtration parcourant deux couches adjacentes de tailles différentes. Pour les sols cohésifs, on distingue les déformations de filtration suivantes : suffusion, soulèvement, soulèvement de contact, pelage et érosion de contact.
Méthode de compactage par impact intensif. Dans la pratique de la construction hydraulique, on utilise la méthode de compactage intensif par impact des sols faiblement saturés d'eau, qui a deux variétés : la méthode de consolidation dynamique et la méthode de destruction par impact (Yu. K. Zaretsky, 1989).
Les travaux de consolidation dynamique sont réalisés selon un schéma en plusieurs étapes avec de longues pauses (jusqu'à un mois) entre les étapes, pendant lesquelles la pression interstitielle se dissipe. La distance entre les cratères est utilisée égale à 2 ... 5 diamètres.
Dans ce cas, les impacts en un point adjacent ne doivent pas violer l'effet obtenu au point précédent. On utilise des pilonneuses pesant jusqu'à 20 tonnes avec une hauteur de chute allant jusqu'à 30 ml. L. Ménard a expliqué le mécanisme de consolidation dynamique par le rôle positif du gaz contenu dans les pores et les processus de liquéfaction.
La méthode de destruction par impact est utilisée pour les sols à saturation en eau relativement faible. Leur compactage n'est pas associé à la nécessité d'évacuer l'eau. La durée entre les étapes n'est pas significative ici. La distance entre les centres des trous adjacents est nettement inférieure à celle d'une consolidation à long terme.
Le principal calcul des déformations consiste à déterminer les irrégularités du tassement (déflexion, flexion, inclinaison, inclinaison, torsion). La vitesse de développement des sédiments dans le temps est limitée par des valeurs limites
ν =ds/ dt≤ [ν].
Pour consolider les sols fragiles, on utilise : la silicatisation à une et deux solutions, la résinisation, l'électrosilication à une et deux solutions, le traitement électrolytique et le séchage électrique.
4.3 Liquéfaction des sols saturés d'eau.
Le phénomène de liquéfaction est la perte totale ou partielle de la capacité portante du sol et son passage à l'état fluide suite à la destruction de la structure et au déplacement des particules les unes par rapport aux autres. Les conditions nécessaires à la liquéfaction sont : la destruction de la structure (souvent sous influence dynamique), la possibilité de renforcer le sol et sa saturation complète en eau. La possibilité de destruction de la structure est déterminée par l'intensité des impacts, l'état de contrainte initial et la densité du sol. Le temps de consolidation (compactage) et de séjour des sols à l'état liquéfié est déterminé par la perméabilité à l'eau du sol, les changements de sa résistance et la longueur du trajet de filtration. L'état de liquéfaction est inhérent à tous les sables meubles saturés d'eau, quelle que soit leur résistance.
La liquéfaction n'est pas possible si
η r ≤ η cr,
où η р – accélération calculée des oscillations ; ηcr – le même, critique, déterminé expérimentalement (par exemple, selon des essais de compression par vibration).
Les mesures de lutte contre la liquéfaction sont divisées en deux types : prévenir la possibilité de liquéfaction et réduire les conséquences de la liquéfaction. Le premier comprend le compactage des sols non cohérents et l’installation de charges supplémentaires. Pour réduire les déplacements des masses de sol liquéfiés, on utilise l'accélération du processus de consolidation. La durée pendant laquelle le sol reste à l’état liquéfié peut être ajustée à l’aide de drainages verticaux et horizontaux.
4.4 Processus rhéologiques dans les sols, fluage.
Cette propriété se manifeste le plus clairement dans les sols argileux. La colonisation de bâtiments ou de structures se poursuit pendant des dizaines, voire des centaines d'années. Les déformations par fluage dans les sables sont bien moindres. Lors des déformations par cisaillement, on distingue les étapes de fluage décroissant, de fluage stationnaire et d'écoulement progressif (en fonction du niveau de charge). La conception des structures dans des sols aux propriétés de fluage prononcées est réalisée de deux manières : pour éviter l'apparition de déformations de fluage notables et (A. Ya. Budin) pour limiter les déformations de déplacement à des valeurs acceptables pendant une durée de vie donnée.
La résistance du sol obtenue lors d'essais conventionnels à relativement court terme est appelée standard. En cas d'action de charge prolongée, la destruction se produit plus tôt (τ t= F(t)). Pour certaines argiles, la limite de résistance à long terme est réduite à 30 %. Au fil du temps, le sol sous la semelle devient plus résistant et, avec le fluage établi, il se ramollit. Avec des déformations de formes, des changements (déplacements) dans certaines conditions (valeurs de résistance initiale), le sol se tasse, dans d'autres il se relâche. Porosité du sol pour laquelle il n'y a pas de changement de volume suite aux déformations par cisaillement, c'est-à-dire porosité initiale et finale ( n 0 et n) sont égaux, dits critiques RCN.
4.5 Fondations sur sols tourbeux.
Il existe des tourbes de surface qui sont des tourbes saturées d'eau, non consolidées, enfouies, faiblement compactées et enfouies dans l'épaisseur des sols naturels.
La tourbe se distingue par : une compressibilité élevée, une faible résistance au cisaillement, un retrait important lors du drainage et des propriétés rhéologiques prononcées.
Les méthodes suivantes de préparation technique du territoire se sont généralisées : l'élimination de la tourbe (élimination complète de la tourbe et son remplacement par de la terre minérale) ; drainage (un long processus accompagné de gros sédiments de surface);
remise en état du territoire aux sols sableux avec diminution du niveau de la nappe phréatique par divers systèmes de drainage, partiels ou
coupe complète du sol avec des fondations profondes.
Le calcul des fondations composées de sols biogéniques doit être effectué en tenant compte du taux de transfert de charge, des modifications des contraintes effectives dans le sol au cours du processus de consolidation des fondations et de l'anisotropie des propriétés du sol.
Il est interdit de soutenir des fondations à la surface de sols tourbeux. Lors du développement complet des zones récupérées, il est recommandé de procéder à un zonage géologique. Les sols identiques en termes de production sont regroupés en complexes.
Lors de l'analyse des accidents dans les réseaux d'égouts, il a été constaté que les causes de la destruction des canalisations sont des déformations des fondations sous les canalisations causées par un affaissement irrégulier du sol.
Le sol dans son état naturel (non perturbé) peut servir de base fiable pour les tuyaux et les collecteurs remplis d'eau, puisque leur masse ne dépasse pas la masse de terre qu'ils ont déplacée. Cependant, les sols sont hétérogènes dans leur structure ; ils peuvent être secs ou saturés d’eau. Quand leur équilibre naturel est profondément perturbé
De telles fouilles, outre le pompage de l'eau ou les fluctuations périodiques de l'horizon de pression, font que les sols perdent leur stabilité, deviennent mobiles et peuvent perturber la densité du milieu entourant le tuyau.
Une évaluation correcte des sols en matière de construction, à condition que les travaux soient réalisés avec une haute qualité, élimine la possibilité de formation d'affaissements locaux, provoquant la destruction des joints bout à bout et parfois des canalisations. Les supports naturels pour canalisations peuvent être : des sables à grains moyens et grossiers, des loams sableux secs, des graviers fins et grossiers, du sable mélangé à des pierres concassées ou des galets, des argiles et des loams lourds en l'absence d'aquifères dans leur épaisseur, ainsi que des roches et similaires.la force de la roche. Les sols argileux, qui présentent une grande diversité, une hétérogénéité de structure, la capacité de se soulever et de se ramollir en présence d'aquifères sableux dans leur épaisseur, deviennent visqueux, fluides, peuvent se transformer en une masse liquéfiée avec un excès d'humidité et être mobiles même avec une petite quantité de l'eau.
Les sols aquifères constitués de limons fins avec un mélange de particules d'argile, de loess et de loams de type loess, qui perdent rapidement et inégalement leur capacité portante lorsqu'ils sont saturés d'eau, ainsi que les sols marécageux et tourbeux, constitués de sols aquifères extrêmement instables et peu fiables pour la pose de canalisations, sont principalement des produits de décomposition des résidus végétaux.
Pour une évaluation correcte des sols lors de la construction, il est nécessaire de tracer une coupe hydrogéologique sur le profil longitudinal du collecteur et de sélectionner la conception des fondations en fonction de celle-ci, en fonction de l'état naturel des sols, des méthodes de travail, de la profondeur du remblai et de la taille des tuyaux. .
Les fondations des tuyaux doivent être prises en fonction de la capacité portante du sol et des charges réelles. Dans tous les sols, à l'exception des sols rocheux, mouvants, marécageux et d'affaissement de type II,
En règle générale, les tuyaux doivent être posés à une hauteur de remblai allant jusqu'à 6 m au-dessus du haut des tuyaux, directement sur le fond nivelé de la tranchée.
Lors de la pose de canalisations et de collecteurs sur sol sec, il faut qu'il soit en bas tranchée et est resté dans le milieu naturel (non perturbé) Et sec condition. Le lit des tuyaux doit être disposé simultanément à leur pose de manière à ce qu'il soit bien nivelé et que le tuyau sur toute sa longueur soit en contact étroit avec le sol de la structure non perturbée sur au moins "D de la circonférence.
Les tuyaux posés de manière à ce qu'un quart de leur circonférence soit en contact avec le lit peuvent résister à plus de pression (30 à 40 %) que les tuyaux posés sur une surface plane sans évidement. Un compactage soigneux du sol lors du remplissage de l'espace entre le tuyau et les parois de la tranchée augmente la résistance à l'écrasement du tuyau de 20 %.
Dans les sols secs sableux, limoneux et argileux (avec pression admissible MPa), la base de tous les tuyaux est sableuse
Un oreiller versé dans un plateau prévu à cet effet au fond de la tranchée (Fig. 3.22, a).
Dans les sols argileux plastiques mous et limoneux avec un coefficient de porosité égal à l'unité, et dans les sols limoneux de densité moyenne, saturés d'eau, avec une pression admissible sur le sol Р^0,15 MPa pour le joint les mêmes tuyaux sont pourvus de béton Poêle et chaise avec un angle de couverture de 135° à partir du grade 200 (Fig. 3.22.6).
Dans les sols fraîchement remplis avec un tassement inégal attendu, pour éviter d'endommager les joints bout à bout des tuyaux, la base doit être en béton armé monolithique (Fig. 3.22, c).
L'épaisseur de la base est de :
Pour tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 1000 mm » » » 1200-2400 » . » » » plus de 2400 » .
Dans tous les cas, il est prévu de remblayer la canalisation jusqu'à 7 g de diamètre avec un sol sableux avec un compactage soigné.
Lorsque la hauteur du remblai augmente jusqu'à 12 m, les mêmes tuyaux sont posés, mais pour le renforcement, une chaise en béton armé est installée, couvrant plus de la moitié de la section du tuyau (Fig. 3.22d). La chaise augmente la résistance à l'écrasement du tuyau de 1,5 à 2 fois.
Dans les sols saturés d'eau qui libèrent de l'eau, les tuyaux en céramique et en béton armé posé sur une couche de pierre concassée, gravier ou sable de rivière grossier de 0,15 à 0,2 m d'épaisseur avec bacs de drainage pour l'évacuation de l'eau.
Dans les sols rocheux, les tuyaux sont posés sur un coussin de sable d'au moins 10 cm d'épaisseur. Dans les sols limoneux et tourbeux, les sables mouvants et autres sols faibles, de longs tuyaux sont posés ou une base artificielle est aménagée pour les tuyaux de tous diamètres, et les joints des tuyaux sont scellé avec des matériaux élastiques.
Dans les sols d'affaissement, tous les tuyaux sont posés directement sur le sol, compactés à une profondeur de 0,2 à 0,25 m, avec trempage préalable du sol avec de l'eau (voir § 44).
Afin d'éviter la construction de fondations artificielles coûteuses et fastidieuses, il convient d'utiliser de longs tuyaux en béton armé à basse pression avec une pression interne garantie de 0,1 MPa et de les poser directement sur le sol.
La fiabilité du pipeline dépend en grande partie de la qualité de la fondation. La conception de la fondation dépend du type de sol, de sa capacité portante, du matériau et du diamètre des tuyaux, ainsi que de leur profondeur.
Les canalisations en céramique, en béton armé et en amiante-ciment dans des sols sableux et argileux sont posées sur des fondations naturelles. Le remblayage jusqu'à une profondeur de 0,2 m au-dessus du sommet des canalisations est réalisé avec un sol sableux compacté. Dans les sols argileux, les canalisations sont posées sur des lits de sable. Lors de la pose de canalisations dans des sols saturés d'eau, une base artificielle de sable-gravier, de pierre concassée ou de béton est installée sur une préparation de sable, de gravier ou de pierre concassée, en fonction de l'état naturel du sol, d'une épaisseur de 150 à 200 mm. Dans les sols rocheux, les fondations des pipelines sont nivelées avec une couche de sol meuble compacté de 100 à 150 mm de hauteur.
Dans les sols d'affaissement, avant la pose des tuyaux, le sol est compacté avec un dameur jusqu'à une profondeur de 0,2 à 0,3 m avec trempage préalable avec de l'eau.
Lors de la pose de pipelines sur des sols en vrac, une dalle monolithique en béton armé doit être utilisée comme base, et s'il y a des sables mouvants, des forêts et des sols tourbeux, ces sols doivent être remplacés par de meilleurs, et peut-être même une fondation sur pieux devrait être installée.
Pour se protéger contre les dommages causés par la chute accidentelle d'objets lourds, les tuyaux posés sont arrosés de terre jusqu'à une hauteur de 0,3 à 0,4 m au-dessus de l'enveloppe du tuyau.
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Il n'est pas recommandé de remplir les sinus des tranchées avec de la terre locale présentant un degré de compactage incontrôlé.
La couche protectrice sur les tuyaux ne doit pas contenir de particules solides, de grumeaux de plus de 20 mm, ainsi que d'inclusions solides sous forme de pierres concassées, de pierres, etc.
Il est interdit de compacter la couche protectrice avec un pilon directement au-dessus des canalisations.
Le degré de compactage du sol de remblai doit être pris conformément au SNiP2.05.02-85, mais pas inférieur à K com≥0,95. Dans les sections de canalisation où les conditions d'utilisation des canalisations nécessitent un degré accru de compactage du sol et où il est impossible d'assurer le compactage de haute qualité requis du sol local
(limons, argiles, etc.), le remblayage jusqu'à une hauteur d'au moins 30 cm au-dessus du pipeline doit être effectué avec un sol sableux importé avec un degré de compactage élevé. Ces zones doivent être particulièrement mises en évidence dans le projet. La détermination du degré de compactage du sol (densité spécifique du sol à l'état sec ou son coefficient de compactage) doit être effectuée en prélevant des échantillons des deux côtés du pipeline sans
moins souvent qu'après 30 -50 m, mais au moins deux prélèvements dans la zone située entre les puits, et établir des actes pour travaux cachés.
Les méthodes de remblayage et de compactage des sols de remblai, ainsi que les mécanismes utilisés dans ce processus, doivent assurer la sécurité des canalisations et exclure la possibilité de leur déplacement.
Pose de tuyaux dans des caisses conformément aux exigences de SNiP 2.04.02-84, SNiP 2.05.03-84, SNiP 2.05.02-85, SNiP II-89-80*, VSN 003, SP 109-34-97 (Principal gazoducs) les passages sous les voies ferrées et les routes doivent être réalisés en acier
cas. Lors de la justification, il est permis de prévoir l'installation de transitions de canalisations sans tubage. Lors du croisement des canalisations à partir des canalisations Korsis des réseaux de services publics, les distances verticales (libres) et horizontales sont prises en compte en tenant compte des exigences du SNiP II-89-80* (selon le tableau 9).
Il est permis de réduire les distances standards par rapport aux réseaux de distribution et aux fondations si la possibilité d'endommagement de la canalisation en cas d'affaissement des fondations, ainsi que d'endommagement des fondations, de la sécurité sanitaire ou technique des réseaux en cas de destruction de ces derniers, est exclu.
Diamètre intérieur Din. le boîtier doit être pris : de manière ouverte - 200 mm de plus que le diamètre extérieur Dout. pipeline; de manière fermée - en fonction de la longueur L de la transition et du diamètre extérieur Dout du pipeline, selon SNiP III-4-80. Les canalisations des systèmes de drainage sans tubage doivent être placées à 0,4 m en dessous des réseaux transportant de l'eau potable. Dans les tubages, la canalisation de drainage peut être placée à 0,2 m au-dessus de l'alimentation en eau. Mais en même temps, la distance entre l'axe d'intersection et le bord du boîtier doit être d'au moins 5 m dans chaque direction dans les sols argileux et de 10 m dans les sols grossiers et sableux.
La conception des canalisations posées par tunnelage à bouclier ou par méthode d'exploitation minière, y compris les canalisations profondes, doit être réalisée conformément au SNiP ΙΙ-91-77 et aux Instructions pour la réalisation et la réception des travaux de construction de tunnels collecteurs par la méthode de tunnelage à bouclier. dans les villes et les entreprises industrielles (SN 322-74 ). La largeur de la tranchée pour les caisses en acier posées de manière ouverte est déterminée conformément aux exigences du SNiP 3.02.01-87. La plus petite largeur au fond d'une tranchée à parois verticales, à l'exclusion de leur support, doit être d'au moins 1,5 diamètre extérieur du boîtier. Dans les sols stables et d'humidité normale, il est permis de creuser une tranchée à parois verticales sans fixation à la profondeur suivante :
Sols sablonneux et graveleux en vrac - jusqu'à 1 m ;
Dans les sols sableux et limoneux - jusqu'à 1,25 m ;
Dans les sols argileux - jusqu'à 1,5 m.
Pour sécuriser les murs de tranchées dans des sols très humides, il est recommandé d'utiliser un support.
Lors de la construction de passages à partir de canalisations à paroi profilée à deux couches "Corsis" sous les routes et les voies ferrées, à travers des barrières d'eau, la pose des caisses de protection en acier peut se faire de manière fermée (sans tranchée) en utilisant les méthodes suivantes : poinçonnage (microtunnelage), perforation (perçage, poinçonnage), perçage et déroulement.
Lors de la construction de passages à niveau sur les autoroutes de catégorie ΙΙΙ, les canalisations constituées de canalisations à paroi profilée à deux couches "Korsis" peuvent être posées sans tubage, si la capacité portante, la sécurité de la canalisation conçue et la fiabilité de la route sont assurées. ou la restauration des réseaux usés est envisagée, et en même temps la pose de canalisations avec une paroi profilée à deux couches "Corsis" dans les caissons et tunnels, où l'espace intercanalisation doit être rempli de mortier de ciment, il est nécessaire d'aménager une canalisation projet de fixation, pour chaque cas individuellement.
Lors de l'analyse des accidents dans les réseaux d'égouts, il a été constaté que les causes de la destruction des canalisations sont des déformations des fondations sous les canalisations causées par un affaissement irrégulier du sol.
Le sol dans son état naturel (non perturbé) peut servir de base fiable pour les tuyaux et les collecteurs remplis d'eau, puisque leur masse ne dépasse pas la masse de terre qu'ils ont déplacée. Cependant, les sols sont hétérogènes dans leur structure ; ils peuvent être secs ou saturés d’eau. Lorsque leur équilibre naturel est perturbé par des excavations profondes, ainsi que par des pompages d'eau ou des fluctuations périodiques de l'horizon de pression, les sols perdent leur stabilité, deviennent mobiles et peuvent perturber la densité du milieu entourant la canalisation.
Une évaluation correcte des sols en matière de construction, à condition que les travaux soient réalisés avec une haute qualité, élimine la possibilité de formation d'affaissements locaux, provoquant la destruction des joints bout à bout et parfois des canalisations. Les supports naturels pour canalisations peuvent servir de : sables à grains moyens et grossiers, loams sableux à l'état sec, graviers fins et grossiers, sables mélangés à des pierres concassées ou des galets, argiles et loams lourds en l'absence d'aquifères dans leur épaisseur, ainsi comme rocheux et similaires.force de la roche. Les sols argileux, qui présentent une grande diversité, une hétérogénéité de structure, la capacité de se soulever et de se ramollir en présence d'aquifères sableux dans leur épaisseur, deviennent visqueux, fluides, peuvent se transformer en une masse liquéfiée avec un excès d'humidité et être mobiles même avec une petite quantité de l'eau.
Les sols aquifères constitués de limons fins avec un mélange de particules d'argile, de loess et de loams de type loess, qui perdent rapidement et inégalement leur capacité portante lorsqu'ils sont saturés d'eau, ainsi que les sols marécageux et tourbeux, constitués de sols aquifères extrêmement instables et peu fiables pour la pose de canalisations, sont principalement des produits de décomposition des résidus végétaux.
Pour une évaluation correcte des sols lors de la construction, il est nécessaire de tracer une coupe hydrogéologique sur le profil longitudinal du collecteur et de sélectionner la conception des fondations en fonction de celle-ci, en fonction de l'état naturel des sols, des méthodes de travail, de la profondeur du remblai et de la taille des tuyaux. .
Bases pour tuyaux doit être prise en fonction de la capacité portante des sols et des charges réelles. Dans tous les sols, à l'exception des sols rocheux, sables mouvants, marécageux et affaissements de type II, en règle générale, les tuyaux doivent être posés à une hauteur de remblai allant jusqu'à 6 m au-dessus du haut des tuyaux directement sur le fond nivelé de la tranchée.
Lors de la pose de canalisations et de collecteurs sur un sol sec, il est nécessaire que celui-ci reste dans un état naturel (non perturbé) et sec au fond de la tranchée. Le lit des tuyaux doit être disposé simultanément à leur pose de manière à ce qu'il soit bien nivelé et que le tuyau sur toute sa longueur soit en contact étroit avec le sol de la structure non perturbée sur au moins "D de la circonférence.
Les tuyaux posés de manière à ce qu'un quart de leur circonférence soit en contact avec le lit peuvent résister à plus de pression (30 à 40 %) que les tuyaux posés sur une surface plane sans évidement. Un compactage soigneux du sol lors du remplissage de l'espace entre le tuyau et les parois de la tranchée augmente la résistance à l'écrasement du tuyau de 20 %.
Dans les sols secs sableux, limoneux et argileux (avec une pression admissible P^0,15 MPa), la base de tous les tuyaux est un coussin de sable versé dans un bac prévu à cet effet au fond de la tranchée.
Dans les sols argileux et limoneux à plasticité molle avec un coefficient de porosité égal à un, et dans les sols limoneux de densité moyenne, saturés d'eau, avec une pression au sol admissible de P^0,15 MPa, une dalle en béton et une chaise avec un angle de couverture de 135° à partir du béton grade 200
Dans les sols fraîchement remplis avec un tassement inégal attendu, pour éviter d'endommager les joints bout à bout des tuyaux, la base doit être en béton armé monolithique
Dans tous les cas, il est prévu de remblayer la canalisation jusqu'à 7 g de diamètre avec un sol sableux avec un compactage soigné.
Lorsque la hauteur du remblai atteint 12 m, les mêmes canalisations sont posées. mais pour le renforcement, une chaise en béton armé est installée, couvrant plus de la moitié de la section du tuyau (3.22, g). La chaise augmente la résistance à l'écrasement du tuyau de 1,5 à 2 fois.
Dans les sols saturés d'eau qui libèrent bien l'eau, des tuyaux en céramique et en béton armé sont posés sur une couche de pierre concassée, de gravier ou de sable de rivière grossier de 0,15 à 0,2 m d'épaisseur avec des plateaux de drainage pour évacuer l'eau.
Dans les sols rocheux, les tuyaux sont posés sur un coussin de sable d'au moins 10 cm d'épaisseur. Dans les sols limoneux et tourbeux, les sables mouvants et autres sols faibles, de longs tuyaux sont posés ou une base artificielle est aménagée pour les tuyaux de tous diamètres, et les joints des tuyaux sont scellé avec des matériaux élastiques.
Dans les sols d'affaissement, tous les tuyaux sont posés directement sur le sol, compactés à une profondeur de 0,2 à 0,25 m, avec trempage préalable du sol avec de l'eau (voir § 44).
Afin d'éviter la construction de fondations artificielles coûteuses et fastidieuses, il convient d'utiliser de longs tuyaux en béton armé à basse pression avec une pression interne garantie de 0,1 MPa et de les poser directement sur le sol.
